MAKALAH GENETIK

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos (bahasa latin), artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara “Etimologi” kata genetika berasal dari kata genos dalam bahasa latin, yang berarti asal mula kejadian. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat. Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yang mungkin timbul didalamnya.

Genitika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri serta setiap makhuk hidup yang berada dilingkungan kita. Kita sebagai manusia tidak hidup autonom dan terinsolir dari makhuk lain sekitar kita tapi kita menjalin ekosistem dengan mereka. Oleh karena itu, selain kita harus mengetahui sifat-sifat menurun dalam tubuh kita, juga pada tumbuhan dan hewan. Genetika bisa sebagai ilmu pengetahuan murni, bisa pula sebagai ilmu pengetahuan terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni ia harus ditunjang oleh ilmu pengetahuan dasar lain seperti kimia, fisika dan metematika juga ilmu pengetahuan dasar dalam bidang biologi sendiri seperti bioselluler, histologi, biokimia, fiosiologi, anatomi, embriologi, taksonomi dan evolusi. Sebagai ilmu pengetahuan terapan ia menunjang banyak bidang kegiatan ilmiah dan pelayanan kebutuhan masyarakat.

B.       Rumusan Masalah

Bagaimanakah yang dimaksud dengan “Genetika”?

C.      Tujuan dan Manfaat Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah “Biologi” di STIKes YPIB Majalengka.

Adapun manfaat penulisan makalah ini diharapkan dapat memperluas wawasan serta pemahaman mengenai materi yang terkait yaitu Genetika.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Genetika

Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat keturunan. Keturunan adalah proses biologis dimana orangtua atau induk mewariskan gen kepada anaknya atau keturunannya.  Istilah Genetika (kata serapan dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani: γέννω, genno yang berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala aspeknya. Istilah "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.

Dalam kaitannya dengan genetika, DNA memiliki peran/ kontribusi yang amat penting. DNA adalah bahan genetik mendasar yang mengontrol sifat-sifat makhluk hidup, terkeskpresikan dalam bentuk polipeptida, meskipun tidak seluruhnya adalah protein (dapat diekspresikan sebagai RNA yang memiliki reaksi katalitik, seperti SNRPs).

Francis Crick menjelaskan aliran informasi yang dibawa oleh DNA dalam rangkaian The Central Dogma, yang berbunyi Aliran informasi DNA dapat diterukan ke sel-sel maupun individu lainnya dengan replikasi, dapat diekspresikan menjadi suatu sinyal perantara dalam bentuk RNA, yang kemudian dapat ditranslasikan menjadi polipeptida, unit pembangun suatu fenotipe dari organisme yang ada.

Dalam biologi, ilmu genetika mempelajari gen, pewarisan sifat, dan keanekaragaman organisme hidup. Genetika dapat diaplikasikan ke berbagai studi tentang kehidupan seperti bacteria, plantae, animalia, dan manusia. Sejak dulu, telah ada berbagai observasi untuk mengembangkan varietas dari suatu tumbuhan dan hewan. Ilmu genetika modern dimulai oleh Gregor Mendel pada pertengahan abad ke-19. Genetika berusaha menjelaskan material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu lain (pewarisan genetik).

B.       Cabang-Cabang Genetika

Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya.

Cabang-cabang murni genetika antara lain:

·         Genetika molekular

·         Genetika sel (sitogenetika)

·         Genetika populasi

·         Genetika kuantitatif

·         Genetika perkembangan

Cabang-cabang terapan genetika antara lain:

·         Genetika kedokteran

·         Ilmu pemuliaan

·         Rekayasa genetika atau rekayasa gen

Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika.

C.      Substansi Genetika

1.        Kromosom

Istilah kromosom dikenalkan oleh W. Waldayer yang mengatakan bahwa kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma yang berarti warna dan soma berarti badan. Oleh karena itu, kromosom dapat diartikan sebagai badan yang menyerap warna. Kromosom terdapat pada nukleus (inti sel) setiap sel. Kromosom dapat diamati pada tahap metafase saat pembelahan mitosis maupun meiosis.

a.        Sifat Kromosom

1)        Hanya terlihat pada waktu sel membelah

2)        Mempunyai ukuran panjang antara 0,2 – 40 m (mikron).

3)        Kromosom pada sel prokariotik hanya memiliki satu kromosom dan tidak terletak di dalam inti sel dan kromosom sel eukariotik, jumlahnya bervariasi menurut jenis organisme dan terdapat di dalam nukleus.

4)        Umumnya memiliki susunan kimia yang terdiri dari kromatin 60%, protein 35%, DNA, dan RNA 5%.

5)        Protein terdiri dari histon dan nonhiston (bersifat netral atau asam).

6)        Memiliki beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan RNA.

b.        Klasifikasi Kromosom

Kromosom dalam tubuh berdasarkan pengaruhnya terhadap penentuan jenis kelamin dan sifat tubuh dibedakan menjadi dua, yaitu:

1)        Autosom, disebut juga kromosom biasa atau kromosom tubuh. Autosom tidak menentukan jenis kelamin organisme. Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, memiliki 44 autosom. Selebihnya, 2 kromosom, adalah kromosom kelamin. Penulisan autosom dilambangkan dengan huruf A sehingga penulisan autosom sel somatis manusia adalah 44A atau 22AA.

2)        Gonosom, disebut juga kromosom kelamin atau kromosom seks. Gonosom dapat menentukan jenis kelamin makhluk hidup. Jumlahnya sepasang pada sel somatis. Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, terdapat 44 autosom dan 2 gonosom. Terdapat 2 jenis gonosom, yaitu X dan Y. Umumnya pada makhluk hidup, gonosom X menentukan jenis kelamin betina dan gonosom Y menentukan jenis kelamin jantan. Susunan gonosom wanita XX dan gonosom pria XY. Oleh karena itu, penulisan kromosom sel somatic (2n) adalah 44A + XY (pria) atau 44A + XX (wanita). Adapun untuk sel gamet (n) adalah 22A + X atau 22A + Y.

Berdasarkan lokasinya pada individu, kromosom dibedakan menjadi 2, yaitu:

1)        Kromosom prokariotik, yaitu kromosom yang sangat sederhana dan hanya terdapat pada organisme prokariotik. Misalnya: kromosom virus mozaik pada tembakau hanya berupa pita ARN tunggal dan kromosom pada bakteri E. coli berupa benang ADN tunggal yang melingkar atau diikuti oleh molekul ARN.

2)        Kromosom eukariotik, yaitu kromosom yang terdapat pada organisme multiseluler. Pada umumnya terdiri dari dua pita ADN (sense dan antisense) yang sangat panjang dan dibungkus oleh membran inti.

c.         Struktur Kromosom

1)        Sentromer (kinetokor) merupakan penghubung antara kromonema yang satu dengan lainnya dan berfungsi sebagai tempat melekatnya benang gelendong pada waktu kromosom akan bergerak menuju ke kutub sel, pada fase anafase pembelahan kromosom.

2)        Kromonema merupakan pita berbentuk spiral, tempat melekatnya kromiol dan kromomer.

3)        Kromomer (granula besar), kromonema yang mengalami penebalan di beberapa tempat dan merupakan bahan nukleoprotein yang mengendap serta sebagai tempat lokus gen.

4)        Kromiol (granula kecil) merupakan kromosom yang mengalami sedikit penebalan.

5)        Telomer yaitu bagian yang terdapat pada ujung kromosom dan berfungsi untuk menghalangi bersambungnya kromosom satu dengan lainnya.

6)        Matriks yaitu cairan sitoplasma (endoplasma) yang agak memadat dan terdapat di dalam kromosom.

7)        Lokus gen yaitu bagian yang berfungsi sebagai tempat pembawa sifat-sifat keturunan (hereditas).

8)        Satelit yaitu bagian tambahan yang terdapat pada ujung kromosom dan tiap kromosom belum tentu memilikinya.

9)        Selaput (membran) yaitu lapisan tipis yang menyelaputi kromosom.

d.        Tipe-Tipe Kromosom

Berdasarkan panjang lengan yang dimilikinya kromosom  dibedakan menjadi  metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, dan  telosentrik.

1)        Metasentrik, kromosom jenis ini memiliki panjang lengan yang relative sama sehingga sentromer berada di tengah-tengah kromosom.

2)        Submetasentrik, kromosom jenis ini memiliki satu lengan kromosom lebih pendek sehingga letak sentromer sedikit bergeser dari tengah kromosom.

3)        Akrosentrik, pada kromosom ini salah satu lengan kromosom jauh pendek dibandingkan lengan kromosom lainnya.

4)        Telosentrik, kromosom ini hanya memiliki satu buah lengan saja sehingga letak sentromernya berada di ujung kromosom.

e.         Jumlah kromosom

Semua makhluk hidup eukariotik memiliki jumlah kromosom yang berbeda-beda. Pada sel tubuh atau sel somatis, jumlah kromosom umumnya genap, karena kromosom sel tubuh selalu berpasangan. Jumlah kromosom sel somatis tersebut terdiri atas 2 set kromosom (diploid, 2n), dari induk jantan dan induk betina. Pada sel gamet atau sel kelamin, seperti sel telur dan sel sperma, hanya memiliki setengah dari jumlah kromosom sel tubuh. Jumlah kromosom sel gamet hanya satu set atau haploid (n). Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46, sel telur atau sel sperma hanya memiliki 23 kromosom. Adanya fertilisasi  mengembalikan jumlah kromosom sel tubuh menjadi 46 buah.

Berikut ini tabel jumlah kromosom beberapa makhluk hidup.

No.	Nama	Jumlah Kromosom
1.	Lumbricus terestris (cacing tanah)	36 (n = 18)
2.	Felis domesticus (kucing)	38 (n = 19)
3.	Mus musculus (tikus)	40 (n = 20)
4.	Pongo pygmaeus (kera)	42 (n = 21)
5.	Oryctologus cuniculus (kelinci)	44 (n = 22)
6.	Homo sapiens (manusia)	46 (n = 23)
7.	Solanum lycopersicum (tomat)	24 (n = 12)
8.	Solanum tuberosum (kentang)	48 (n = 24)
9.	Zea mays (jagung)	20 (n = 10)
10.	Oryza sativa (padi)	24 (n = 12)

2.        Gen

a.        Pengertian Gen

Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang  mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron).

b.        Sifat-Sifat Gen

Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.

-            Mengandung informasi genetik.

-            Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.

-            Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.

-            Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.

-            Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

c.         Fungsi Gen

Fungsi gen antara lain:

-            Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya.

-            Sebagai penentu sifat yang diturunkan.

-            Mengatur perkembangan dan metabolisme.

d.        Simbol – Simbol Gen

·           Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.

·           Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya.

·           Gen heterozigot, yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a).

·           Gen homozigot dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya  genotipe AA.

·           Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa.

·           Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.

·           Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.

·           Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa,
dan aa.

3.        DNA dan RNA

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA).
DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya (Harpet, 1980).

Dua tipe utama asam nukleat adalah DNA dan RNA. DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA (mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya (Fessenden, 1990).

a.        Struktur DNA

Asam deoksiribonukleat atau disingkat DNA merupakan persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk hidup  dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. (Suryo, 2004:57).

DNA merupakan suatu polimer nukleotida ganda yang berpilin  (double heliks). Setiap nukleotida terdiri dari 1 gugus phospat, 1 basa nitrogen, dan 1 gula pentosa. Gula pentosa yang menyusun DNA terdiri dari gula deoksiribosa yang kekurangan satu molekul oksigen. Basa nitrogen yang menyusun DNA terdiri dari purin dan pirimidin. Purin terdiri dari adenin dan guanin, sedangkan pirimidin terdiri dari sitosin dan timin.

Nukleotida merupakan ikatan antara basa nitrogen dengan gula pentosa. Menurut Watson dan Crick, susunan DNA adalah:

1)        Setiap DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang berpilin (double heliks).

2)        Setiap nukleotida terletak pada bidang datar yang tegak lurus seakan-akan membentuk anak tangga, sedangkan phospat membentuk ibu tangganya.

3)        Antara 2 rantai polinukleotida dihubungkan oleh ikatan hidrogen pada masing-masing pasangan basa nitrogennya.

4)        Basa purin selalu berkaitan dengan basa pirimidin, dengan pasangan yang selalu tetap.

Adenin (A) dari kelompok purin selalu berpasangan dengan Timin (T) dari kelompok pirimidin, sedangkan Guanin (G) selalu berpasangan dengan Sitosin (S) dari kelompok pirimidin.

b.        Replikasi DNA

Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara akurat. Genom manusia pada satu sel terdiri sekitar 3 milyar dan pada saat replikasi harus diduplikasi secara akurat (persis tidak boleh ada yang salah). Replikasi adalah transmisi vertical (dari sel induk ke sel anak supaya informasi genetik yang diturunkan sama dengan sel induk). Replikasi hanya terjadi pada fase S (pada mamalia), Replikasi terjadi sebelum sel membelah dan selesai sebelum fase M.

Dalam perkembangan ilmu pengetahuan ada 3 teori yang menyatakan cara duplikasi DNA:

1)        Teori konservatif

DNA induk tidak mengalami perubahan apapun, lalu urutan basabasa nitrogennya disalin sehingga terbentuk dua rantai DNA yang sama persis.

2)        Teori dispersif

DNA induk terpotong-potong, kemudian potongan-potongan tersebut merangkai diri menjadi dua buah DNA baru yang mempunyai urutan basa-basa nitrogen sama persis seperti urutan basa nitrogen semula.

3)        Teori semikonservatif

Pada saat akan mengadakan replikasi kedua, rantai polinukleotida akan memisahkan diri sehingga basa-basa nitrogen tidak berpasangan. Nukleotida bebas mengandung basa nitrogen yang bersesuaian akan menempatkan diri berpasangan dengan basa nitrogen dari kedua rantai DNA induk, sehingga terbentuk dua buah DNA yang sama persis.

c.         Fungsi DNA

1)        Menyampaikan informasi genetik kepada generasi berikutnya, karena DNA mampu melakukan proses replikasi.

2)        Tempat sintesis semua kode jenis asam amino dalam sel.

3)        Sebagai pengatur seluruh metabolisme sintesis protein sel.

d.        Struktur RNA

RNA merupakan polinukleotida, namun ukurannya jauh lebih pendek dari polinukleotida penyusun DNA. RNA hanya terdiri dari satu rantai. Gula pentosa yang menyusun RNA adalah gula ribosa. RNA dibentuk oleh DNA di dalam inti sel. Basa nitrogen yang menyusun RNA adalah Purin terdiri dari adenin (A) dan guanin (G) serta Pirimidin terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U).

e.         Macam-Macam RNA

1)        RNA duta (messenger RNA)

Fungsinya membawa informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesanpesan ini berupa triplet basa yang ada pada RNA duta yang disebut kodon. Kodon pada RNA duta merupakan komplemen dari kodogen, yaitu  urutan basa-basa nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan. Peristiwa pembentukan RNA duta oleh DNA di dalam inti sel, disebut transkripsi.

Contoh:

-          Kodogen (DNA) = ASG TGG ATA SST

-          Kodon (triplet basa RNA d) = UGS ASS UAU GGA

2)        RNA transfer (RNA pemindah)

Fungsinya mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di ribosom. Peran RNA transfer ini dikenal dengan nama translasi (penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada RNA transfer disebut antikodon. Bentuk RNA transfer seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang penting, yaitu:

-          Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon.

-          Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino.

-          Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino.

-          Ujung pengenal ribosom.

Contoh: Apabila kodon dalam RNA duta mempunyai urutan UGS ASS UAU GGA maka antikodon yang sesuai pada RNA transfer adalah ASG UGG AUA SSU.

3)        Ribosom RNA (RNAr)

Fungsinya sebagai tempat pembentukan protein. Ribosom RNA terdiri dari 2 sub unit, yaitu: sub unit kecil yang berperan dalam mengikat RNA duta serta sub unit besar yang berperan untuk mengikat RNA transfer yang sesuai.

f.          Peran DNA dan RNA dalam Sintesis Protein

Sintesis protein merupakan suatu proses yang komplek, termasuk di dalamnya penerjemahan kode-kode pada RNA menjadi polipeptida. Sintesis protein melibatkan DNA, RNA, ribosom, asam amino, dan enzim. (Slamet Santosa, 2004: 134). Sintesis protein membutuhkan bahan dasar asam amino, dan berlangsung di dalam inti sel dan ribosom. Tahap-tahap sintesis protein dibagi menjadi 2 yaitu:

1)        Transkripsi

a)        Berlangsung dalam inti sel.

b)        Dimulai dengan membukanya pita "Double Helix" oleh enzim DNA polymerase.

c)        Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut pita template atau sense (kodogen) dan pita DNA yang tidak mencetakan RNA disebut dengan pita antisense.

d)       Pita RNA dibentuk sepanjang pita DNA pencetak dengan urutan basa nitrogennya komplementer dengan basa nitrogen yang ada pada pita cetakan DNA.

e)        Pita RNA yang telah selesai menerima pesan genetik dari pita DNA pencetak segera meninggalkan inti nukleus menuju ke ribosom, tempat sintesis protein dalam sitoplasma. Pita RNA menempatkan diri pada leher ribosom.

f)         RNA yang ada dalam sitoplasma bersiap untuk berperan dalam proses sintesis protein berikutnya. Setiap satu RNA ini, mengikat satu asam amino yang mengandung ATP.

2)        Translasi

a)      RNAd dan RNAt setelah sampai di ribosom selanjutnya tiga basa nitrogen pada antikodon RNAt berpasangan dengan tiga basa nitrogen pada kodon RNAd. Misalnya AUG pada kodon RNAd berpasangan dengan UAC pada antikodon RNAt, sehingga asam amino diikat oleh RNAt adalah metionin. Dengan demikian nama asam amino merupakan terjemahan dari basa-basa nitrogen yang ada pada RNAd.

b)      Ribosom dengan RNAd bergerak satu dengan yang lainnya.

c)      Sebuah asam amino ditambahkan pada protein yang dibentuk.

d)     Asam amino yang pertama (metionin) segera lepas dari RNAt kembali ke sitoplasma untuk mengulang fungsinya dengan cara yang sama. RNAt berikutnya datang untuk berpasangan dengan kodon RNAd berikutnya.

e)      Proses keseluruhan ini berkesinambungan sampai terbentuk polipeptida tertentu yang terdiri dari asam amino dengan urutan basa nitrogen tertentu.

g.        Kode Genetik

Kode genetik adalah suatu informasi dengan menggunakan huruf sebagai lambang basa nitrogen (A, T, C, dan G) yang dapat menerjemahkan macam-macam asam amino dalam tubuh. Dengan kata lain, kode genetik adalah cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA atau RNA untuk menentukan urutan asam amino pada saat sintesis protein. Macam molekul protein tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang pendeknya rantai polipeptida.

Proses sintesis protein (polipeptida) baru akan diawali apabila ada kodon AUG yang mengkode asam amino metionin, karenanya disebut sebagai kodon permulaan (kode ‘start’). Sedangkan berakhirnya proses sintesis polipeptida apabila terdapat kodon UAA, UAG, dan UGA (pada prokariotik) dan UAA (pada eukariotik). Kodon UAA,UAG, dan UGA tidak mengkode asam amino apapun dan merupakan agen pemotong gen (tidak dapat bersambung lagi dengan double helix asam amino) disebut kodon terminasi/ kodon nonsense (kode ‘stop’). Kode genetik berlaku universal, artinya kode genetik yang sama berlaku untuk semua jenis makhluk hidup. Dengan adanya kodon permulaan dan kodon terminasi, berarti tidak semua urutan  basa berfungsi sebagai kodon. Yang berfungsi sebagai kodon hanyalah urutan basa yang berada di antara kodon permulaan dan kodon terminasi.

Tabel. Kode genetik

h.        Perbedaan DNA dan RNA

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu (Suryo, 1992):

1)        Ukuran dan bentuk

Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.

2)        Susunan kimia

Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya dengan DNA yaitu:

a)      Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b)      Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil.

3)        Lokasi

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya:

a)      RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.

b)      RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.

c)      RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

4)        Fungsinya

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a)      RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

b)      RNA t, mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di ribosom.

c)      RNA r, sebagai tempat pembentukan protein.

D.      Pewarisan Sifat

Ilmu genetika berkembang sangat pesat sejak ditemukannya teori pewarisan sifat oleh seorang rahib di sebuah biara di Brunn, Austria yang bernama Gregor Johann Mendel yang selanjutnya tokoh ini disebut Bapak Genetika.

Mendel adalah orang yang pertama melakukan percobaan perkawinan silang. Dalam percobaannya, Mendel menyilangkan beberapa jenis tanaman ercis atau kacang kapri (Pisum sativum) di kebun biara. Di kebun tersebut banyak sekali terdapat tanaman kacang kapri yang beraneka ragam, ada yang berwarna putih dan merah, ada yang berbiji bulat dan keriput, serta ada pula yang berbatang tinggi dan rendah. Mendel memilih kacang kapri untuk penelitiannya karena kacang tersebut memiliki sifat sebagai berikut :

1.        Memiliki bunga sempurna yang dapat melakukan penyerbukan sendiri;

2.        Dapat dengan mudah dilakukan penyerbukan silang;

3.        Masa hidupnya tidak lama, sehingga segera menghasilkan keturunan;

4.        Memiliki pasangan sifat yang mencolok.

Keturunan pertama (F₁) dengan genotipe Mm, menghasilkan dua macam gamet yang berjumlah sama. Misalnya: jika dihasilkan 50 serbuk sari, 25 sebuk sari memiliki genotipe M dan 25 serbuk sari yang lain memiliki genotipe m. Demikian juga pada sel telurnya. Hal ini terjadi karena pada waktu pembentukkan sel gamet pasangan gen Mm memisah secara bebas. Akibatnya masing-masing sel kelamin (sebuk sari atau sel telur) hanya memperoleh satu gen, yaitu M atau m. Peristiwa ini untuk selanjutnya disebut prisip pemisahan secara bebas.

Dalam proses pewarisan sifat dikenal beberapa hukum sebagai dasar pengembangan genetika modern oleh Mendel (1822-1884). Hukum tersebut disebut sebagai Hukum Mendel. Hukum Mendel dibagi menjadi dua, yaitu:

a.         Hukum Mendel I (hukum segregasi bebas atau pemisahan gen sel alel) yaitu pada pembentukan sel gamet, 2 gen yang berpasangan akan dipisahkan ke dalam dua sel anak secara bebas.

Contoh percobaan Mendel I:

1)        Mendel menyilangkan dua individu kacang kapri yang memiliki satu sifat beda (monohibrida) yaitu antara kapri berbiji bulat dengan berbiji keriput. Sifat bulat dominan terhadap keriput.

Komposisi Gen

B  : gen untuk sifat bulat, dominan terhadap b

B  : gen untuk sifat keriput

P₁  : BB ( Bulat) x bb (Keriput)

F₁  : F₁       x          F₁

  Bb     x          Bb
Gamet-gamet yang dibentuk : B dan b, B dan b

	B	b
B	BB (bulat)	Bb (bulat)
b	Bb (bulat)	bb (keriput)

Rasio Fenotipe            = bulat : keriput; 3 : 1

Rasio genotipe            = BB : Bb :bb : 1 : 2 : 1

2)        Backcross, yaitu menyilangkan atau mengawinkan individu hasil hybrid ( F₁) dengan salah satu induknya.

Sifat biji pada kacang kapri

P   : BB ( tinggi ) x bb ( rendah )

F₁  : Bb ( tinggi )

Backcross

a)      Bb (bulat) x BB (Bulat sebagai induk)

	B	b
B	BB (bulat)	Bb (bulat)

Hasil backcross maka : 100% bulat

b)      Bb (Bulat) x bb ( keriput sebagai induk)

	B	b
b	Bb (bulat)	bb (keriput)

Hasil rasio fenotipe backcross maka: bulat : keriput = 1 : 1

3)        Sifat intermediate (semidominan atau kodominan )

Intermediate adalah penyilangan dengan satu sifat beda, yang mana sifat dominan tidak mampu menutupi sifat diantara keduanya. Hal ini disebabkan beberapa gen tidak dominan dan juga tidak resesif.

b.        Hukum Mendel II yaitu hukum pengelompokkan gen secara bebas yaitu bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua macam sifat atau lebih, maka penurunan sifat yang satu tidak tergantung dengan yang lain.

Contoh percobaan hukum mendel II  
Mendel melakukan percobaan penyilangan pada kacang kapri dengan dua sifat beda (dihibrid), yaitu warna dan bentuk biji.

B : Bulat, dominan terhadap keriput 
b : Keriput      
K : Kuning, dominan terhadap hijau 
k : Hijau

Penyelesaian:
P          : BBKK (Bulat Kuning) X bbkk (Keriput Hijau)      
Gamet :                       BK         x       bk
F₁         : BbKk (Bulat Kuning )         
P₂         : F₁ X F₁         
P₂         : BbKk            x BbKk         
Gamet : BK, Bk, bK, bk         x          BK, Bk, bK, bk

F_2:

	BK	Bk	bK	bk
BK	BBKK	BBKk	BbKK	BbKk
Bk	BBKk	BBkk	BbKk	Bbkk
bK	BbKK	BbKk	bbKK	bbKk
bk	BbKk	Bbkk	bbKk	bbkk

Kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F₂ adalah :

Kotak Nomor	Genotipe	Fenotipe	Σ
1	BBKK	Bulat Kuning	1
2, 5	BBKk	Bulat Kuning	2
3, 9	BbKK	Bulat kuning	2
4, 7, 10, 13	BbKk	Bulat kuning	4
6	BBkk	Bulat Hijau	1
8, 14	Bbkk	Bulat Hijau	2
11	bbKK	Keriput kuning	1
12, 15	bbKk	Keriput kuning	2
16	bbkk	Keriput hijau	1

Maka rasio fenotipe adalah Bulat kuning: Bulat hijau: Keriput kuning: Keriput hijau = 9:3:3:1. Hubungan antara sifat beda dan jumlah kemungkinan kombinasi serta pemisahan pada F₂ untuk fenotipe dan genotipe.

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Berdasarkan uraian tersebut dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat keturunan (pewarisan sifat) dari orang tua atau induknya kepada keturunannya. Genetika dapat disebut juga sebagai ilmu gen dan segala aspeknya.

Genetika berusaha menjelaskan material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu lain (pewarisan genetik).

B.       Saran

Penyusun menyadari dalam penulisan makalah ini masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan baik dari segi materi maupun bahasanya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penyusun harapkan demi kesempurnaan makalah ini di masa yang akan datang.